Refração da luz: lâminas e prismas – Aula 9
Allan Calderon
Refração Luminosa(1)
O que é?
É a passagem da luz por meios com diferentes índices de
refracção. A refracção modifica a velocidade da luz, mesmo
que a direcção permaneça a mesma (caso a luz incida
perpendicularmente à superfície).
Refração Luminosa(2)
Índice de Refração Absoluto de um meio (N):
N = c / V, onde:
C = velocidade da Luz no vácuo (300.000 m/s);
V= velocidade da luz no material analisado;
N >= 1 Isto é sempre verdade.
N mede a dificuldade que a luz encontra em viajar.
Índice de Refração Refração Relativo:
Sempre entre dois meios.
N A,B
N A VB
=
=
N B VA
Refração Luminosa(3)
Refração Regular
Quando um feixe paralelo incide em meio
transparente, ao refratar, ele continuará paralelo.
Neste caso diremos que a refração é regular.
Refração Difusa
Quando um feixe paralelo incide em meio
translúcido, ao refratar, ele deixará de ser paralelo.
Neste caso diremos que a refração é difusa.
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Leis da Refração
1ª Lei: Raio Incidente (RI) , Reta Normal (N) e Raio
Refratado (RR) são coplanares, ou seja, estão em um
mesmo plano;
2ª Lei: Snell Descartes.
n1 * sen(i) = n 2 * sen(r)
Fibras Ópticas
Utiliza conceitos de refração da luz.
Aplicações da Fibra Óptica
Uma característica importante que
torna a fibra óptica indispensável
em muitas aplicações é o facto de
não ser susceptível à interferência
electromagnética, pela razão de
que não transmite pulsos elétricos,
como ocorre com outros meios de
transmissão que empregam os fios
metálicos, como o cobre. Podemos
encontrar aplicações do uso de
fibra óptica na medicina
(endoscopias por exemplo) como
também em telecomunicações em
substituição aos fios de cobre.
Efeito Miragem
Mesmo meio (ar)  Temperaturas Diferentes;
Luz se propaga mais rápido no ar quente que no ar frio.
Metamateriais
http://br.taringa.net/posts/noticias/4004/O-mundo-invis%C3%ADvel-%28-Tecnologia-%29.html
Dioptros Planos
Def.: Este é o nome que se dá ao par de meio ar-água
separados por uma superfície plana. De modo geral,
quaisquer dois meios homogêneos e transparentes,
separados por uma superfície plana, constituem um
dioptro plano.
Exemplo: Olhando para uma piscina temos a
impressão de que os objetos estão em uma
profundidade aparente menos do que a real – esta é
uma imagem virtual do objeto.
Dioptros planos
Meio 2
Meio 1
Meio 1
Meio 2
1
p n1
=
q n2
Onde o meio 1 corresponde ao meio em que se encontra o objeto (raio incidente)
Lâminas de faces paralelas
Def.: Quaisquer três meios homogêneos e
transparentes. Os meios ar-vidro-ar constituem um bom
exemplo de lâmina de faces paralelas.
sen (θ1 − θ 2 )
dl = e.
cos(θ 2 )
Espessura da lâmina
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Desvio da luz
Prova na aula: semelhança de triângulos
Prismas
• Def.: Três meios homogêneos e transparentes
separados por duas superfícies planas e não-paralelas.
ai = i - r
a = a1 + a2
A = r + r'
Legenda:
• A: Ângulo de abertura ou Refringência;
• a1: Ângulo desvio (1º Face);
• a2: Ângulo desvio (2º Face);
• a : Ângulo desvio Total
Conclusão:
a = i + i' - A
Obs.: Pode existir reflexão total em prismas
ópticos;
Prisma de reflexão total
Se o raio receber reflexão na primeira face e reflexão
total na segunda face recebe o nome de prisma de
reflexão total.
Prisma de Amici
Prisma de Porro
Bibliografia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Refração
http://br.taringa.net/posts/noticias/4004/O-mundo-
invis%C3%ADvel-%28-Tecnologia-%29.html
http://www.coladaweb.com/fisica/optica/fibras-opticas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_óptica